Экономическое обоснование инвестиций в Слипчитское месторождение габро-норитов

последующем бурении на конечной посировочной стадии.

Отделение блоков при помощи мягкого взрывания заключается в

направлении взрывного эффекта от одного шпура к другому, но если шпуры

расположены не на строго прямой линии, этот эффект будет направлен и на

окружающую породу, вызывая образование обширной площади разрыва.

Разделение монолита на блоки осуществляется гидроклиновой установкой

«Tamsplit». Эта установка применяется в комплексе со станком термического

резания «SL-550». Основной недостаток – невозможность работы при минусовой

температуре.

Высота подуступа при гидроклиновом способе не должна превышать 3

метров (§227 «ЕПБ»). Исходя из этого, высота монолита (блока) принимается

равной высоте подуступа.

Основными требованиями для успешного применения гидроклинового способа

являются:

- правильный выбор направления раскола параллельно господствующей

трещеноватости при наличии трех обнаженных плоскостей;

- достаточная глубина шруров и наиболее целесообразное расстояние между

ними, отвечающее наименьшему расходу бурения при получении

качественной поверхности раскола, не требующей пассировки;

- правильное определение высоты монолита (по расстоянию между

горизонтальными трещинами);

- верное отношение высоты отделяемого монолита к его ширине (от 1:1 до

2:1);

- разница между диаметром шпуров и диаметром клина не должна быть менее

длины гидроклина плюс длина хода поршня;

- комплектом гидроклиньев (5 шт.) можно производить откол монолита

(блока) длиной до 3 метров, при откалывании более длинного монолита

необходимы дополнительные клинья.

Раскол гидроклиньями можно производить не только в вертикальном, но и

горизонтальном направлении. Среднерасчётные параметры буровых работ должны

уточняться для конкретных условий.

Невзрывчатое разрушающее средство НРС-1 предназначено для разрушения

прочных хрупких материалов и может быть применено для разрушения горных

пород, и в частности, для габро-норита.

НРС-1 представляет собой порошкообразный материал, обладающий

щелочными свойствами (рН = 12,5). Его объёмная плотность 1,2 – 1,3 т/м3,

водопотребность – 27%, развиваемое давление до 50 Мпа.

При смешивании порошка НРС-1 с водой образуется рабочая смесь

(суспензия), которая, будучи залита в шпур, постепенно в результате реакции

гидратации порошка твердеет, увеличиваясь при этом в объёме. Увеличение

объёма сопровождается увеличением давления на стенки шпура, при этом в теле

монолита развиваются напряжения, значения которых могут превышать его

предельную прочностьпри растяжении, что и приводит к разрушению монолита.

Основные технологические операции при применении НРС:

- подготовка объекта (монолита) к разрушению (очистка от земли, откопка,

разметка и др.);

- бурение шпуров в соответствии с разметкой;

- приготовление рабочей смеси и заполнение смесью шпуров;

- разрушение объекта (образование трещин);

- разборка объекта.

Основное условие при разработке схемы бурения шпуров – минимальный

объём бурения. Объём бурения тем меньше, чем больше будут габариты блока.

Эффективность применения НРС-1 зависит от количества вертикальных

свободных плоскостей и требует минимум двух плоскостей обнажения.

Основные требования при бурении и подготовке шпуров:

Рекомендуется бурить шпуры диаметром от 26 до 44 мм.При использовании

шпуров более 40 мм может произойти самопроизвольный выброс рабочей смеси из

шпуров, особенно при температуре от +250 до +300С.

Если горная порода характеризуется повышенной пористостью, то шпуры перед

заполнением смесью необходимо насытить водой.

Глубина шпуров зависит от высоты блока и во всех случаях должна быть меньше

его высоты на 5 – 10 см.От глубины шпуров и склонности блока к раскалыванию

(трещеноватости) зависит направление образующихся трещин.

При разрушении блока, высота которого не превышает 30 – 40 см,

рекомендуется бурить наклонные шпуры или шпуры меньшего диаметра. Это

объясняется тем, что давление, создаваемое НРС-1 в верхней части

шпураменьше, чем давление в нижней аго части.

Расход НРС-1 определяется исходя из того, что на заполнение 1 см3 шпура

требуется 1,8 грамм порошка НРС-1.

Расположение ближайшего от поверхности шпура должно быть в два раза меньше,

чем расстояние между шпурами.

Требования при приготовлении рабочей смеси и заполнению ею шпуров:

1. При приготовлении рабочей смеси необходимо иметь весы (для взвешивания

НРС-1), мерный сосуд (для дозирования воды), ёмкость для смешивания НРС-1

с водой, смеситель (при большом объёме работ).

2. При приготовлении рабочей смеси в чистую ёмкость выливают отмеренное

количество воды (чистой), а затем в воду при постоянном перемешивании

постепенно высыпают взвешенное количество НРС-1 и продолжают перемешивать

смесь до получения массы хорошей текучести и без видимых комков.

3. Отношение воды к порошку (по массе) должно быть равным 0,27, то есть на

1000 г порошка – 270 мл воды.

4. Время перемешивания массы не должно превышать 8 – 10 минут.

5. Повышенное содержание в смеси воды способствует замедлению образования

трещин.

6. Шпуры для заливки смеси должны быть чистыми (не содержать пыли, обломков

габро-норита, воды и т. п.).

7. Шпуры заливаются рабочей смесью до устья и не требуют закупорки.

8. После заливки смеси шпуры нужно защитить от попадания воды (дождя и

т.п.).

9. Применение НРС-1 эффективно, если тампература разрушаемого блока не

менее +2 - 30С и не более +25 – 300С. Чем выше температура блока, тем

холоднее должна быть вода применяемой для смеси.

Основные закономерности при применении НРС-1:

- чем выше предел прочности горной породы, тем длительнее время

образования трещин;

- повышение температуры монолита (блока) способствует ускорению

образования трещин;

- уменьшение расстояния между шпурами ускоряет процесс образования

трещин, но повышает расход НРС-1;

- распыление воды над поверхностью монолита (блока) в зоне образования

трещин (увлажнение зоны) способствует увеличению ширины трещин.

Время образования трещин зависит от прочности пород блока, Т0С

монолита, Т0С рабочей смеси, диаметра шпуров, содержания воды в рабочей

смеси, расстояния между шпурами.

Выброс рабочей смеси из шпуров может иметь место:

- при температуре монолита (блока) превышающей 300С;

- при диаметре шпуров более 45 – 50 мм;

- при содержании воды в рабочей смеси меньше предела, указанного выше;

- при использовании в жаркое время тёплой воды для создания

НРС-1.

Уменьшить вероятность выброса можно за счёт увеличения содержания воды

до 0,30 – 0,32.

5. Пассировка блоков.

Обработка блоков или пассировка производится для придания им формы в

соответствии с требованиями ГОСТ 9479-84.

Пассировка осуществляется при помощи пневматических молотков

(отбойных) типа МО в тех случаях, когда объёмы работ пезначительные, то

есть грани блока относительно плоские, в тех же случаях, когда блок имеет

неправильную форму для пассировки применяют станки термического резания «SL

550».

Производительность рабочего при пассировке блоков отбойными молотками

определена по методике «Общесоюзных норм технологического проектирования» и

составляет 7-10 м2 в смену.

Средний объём одного добытого блока в карьере «Политехник» составит

2,0 м3. Исходя из того, что производится пассировка 2 – 3 граней блока

средняя площадь обработки составит 4 м2.

6. Транспортно-погрузочные и вспомогательные работы.

На карьере предусматривается применение одноковшового экскаватора ЭО-

5124 для выполнения следующих работ:

- разработка и погрузка пород мягкой вскрыши;

- погрузка взорванной скальной вскрыши;

- погрузка окола и отходов блочной продукции, образовавшихся при

разделке монолитов на блоки.

К вспомогательным работам на карьере относятся:

- складирование пород мягкой вскрыши при малой её мощности для

последующей погрузки экскаватором ЭО-5124;

- зачистка кровли полезного ископаемого;

- складирование в отвал окола, отходов и пород скальной вскрыши на

добычном уступе для дальнейшей их погрузки в автосамосвалы и вывозки

на дробильно-сортировочную установку;

- оттягивание блоков для их погрузки;

- планировка отвалов вскрышных пород.

В карьере «Политехник» применяется автомобильный вид транспорта для

всех видов грузов. В качестве транспортных средств для транспортирования

горной массы и вскрышных пород применяется автосамосвалы КрАЗ-256Б

грузоподъёмностью 12 тонн.

Ширина транспортных берм принимается не менее 15,5 метров. С целью

обеспечения нормальной работы карьерного автотранспорта на внешнем отвале и

промплощадке проезжая часть дороги отсыпается щебнем и расклинивается

отсевом. Толщина покрытия до 25 см.

При принятой системе разработке в карьере «Политехник» принято внешнее

отвалообразование. Отвалы размещаются в непосредственной близости от

карьера. Дальность транспортирования вскрышных пород около 1 километра.

При высоте отвала до 15 метров площадь отчуждения земель составит 3,2

га. Среднегодовая площадь отчуждения 0,3 га.

Отсыпка отвалов производится в тёплое время года, что исключает

складирование пород вместе со снегом.

Для заезда автосамосвалов на поверхность отвала устраивается въезд

шириной 15 метров с продольным уклоном 0,08‰. Подошва съезда отсыпается

породами скальной вскрыши.

Угол откоса отвала принимается равным углу естественного откоса пород,

и составляет 390 – 400.

С целью обеспечения безопасных условий работ на отвалах, погрузка

автосамосвалов производится за пределами призмы обрушения на расстоянии 3 –

5 метров от бровки отвала.

При максимальной высоте отвала (15 м) расчётная величина призмы

обрушения составляет 3 метра. Дальнейшее перемещение грунтана откос отвала

может осуществлять бульдозер.

Вдоль бровки отвала предусматривается оставление породного вала

высотой 0,7 м и шириной по низу не менее 1,5 м. По всему фронту работ

устраивается берма шириной не менее 5 иетров, имеющая уклон в сторону

отвала не менее 30.

Сменные объёмы работ на транспортировке вскрыши должны приниматься из

расчёта двухмесячной работы по производству вскрышных работ.

6.7. Охрана недр и окружающей среды.

6.7.1. Очистные сооружения.

Для откачки воды из карьера при максимальном притоке 18,68 м3/час

принимается насос ЦНС 39/44 производительностью 43,5 м3/час, напором 44

метра, маркой электродвигателя 4А132М2У и мощностью 11 кВт.

В насосной станции принимается три насоса: один в работе, один в

резерве и один в ремонте.

Для сброса воды на каждом добычном горизонте устраивается зумпф

(водосборник) глубиной 4 метра и размерами 4(10 метров, что обеспечивает

аккумуляцию нормального восьмичасового притока воды и её отстой от

взвешанных частиц породы. Зумпф ограждается по периметру валом из пород на

высоту 1 метр.

Для обеспечения стока воды в водосборник подошве карьера придаётся

уклон i=0,001 в сторону водосборника, а вода из местных понижений в забоях

и при проходке траншей откачивается при помощи передвижной насосной

станции.

В процессе ведения горных работ, вода, аккумулирующаяся в

водосборнике, подвергается незначительному загрязнению за счёт попадания в

неё измельчённой породы и следов горюче-смазочных материалов.

Очистные сооружения располагаются на нерабочем борту карьера у пруда –

отстойника.

Сооружения позволяют осаждать взвешаннык частицы с гидравлической

крупностью И0 0,16 мм/с и получать концентрацию взвешанных частиц в

очищенной воде 28,6 мг/л и нефтепродуктов 0,3 мг/л.

6.7.2. Рекультивация земель нарушенных горными работами.

Работы по рекультивации нарушенных горными работами земель должны

выполняться в соответствии с основными положениями по восстановлению

земель, утверждённым Кабинетом Министров Украины 25 июня 1991 года,

законодательством Украины об охране окружающей природной среды, выданными

Государственным инспектором по использованию и охране земель Черняховского

района Житомирской области.

Опыт проведения работ по рекультивацииземель, нарушенных при

разработке карьеров, по добыче природного камня в Житомирской области

указывает на целесообразность оставления этих карьеров в виде искусственных

водоёмов при условии проведения комплекса работ по выполаживанию бортов

карьера по мягкой вскрыще, обваловке этих искусственных водоёмов,

планировке отвалов и др.

Этот комплекс работ является первым этапом – технической

рекультивацией.

Второй этап – биологическая рекультивация, производится

землевладельцем по специальному проекту и направлена на улучшение земельных

угодий.

Работы по технической рекультивации являются неотъемлемой частью

технологического процесса на карьере «Политехник».

Финансирование работ по рекультивации, проводимых в период

строительства карьера, ведётся за счёт себестоимости продукции – основной

деятельности.

Работы по рекультивации отвалов вскрышных пород заканчивается через

год после окончания их отсыпки, а рекультивация карьера под водоём – после

полной отработки всего месторождения.

В состав работ по рекультивации входят:

- работы по снятию и складированию почвенно-растительного слоя;

- работы по выполаживанию отвалов пород мягкой вскрыши до угла 180

(заложение 1:3);

- работы по нанесению почвенно-растительного слоя;

- посев многолетних трав на склонах, посадка деревьев и кустарников;

- устройство искусственного водоёма в выработанном пространстве карьера

после выполаживания до 250 откосов бортов по мягкой вскрыше;

- обвалование водоёма по всему периметру на высоту не менее 1 метра и

посев многолетних трав на склонах вала.

Проектом карьера «Политехник» предусмотрено проведение работ по

предварительному снятию и складированию почвенно-растительного слоя.

Полный проект по рекультивации нарушенных горными работами земель на

Слипчицком месторождении габро-норитов после его отработки карьером

«Политехник» будет выполнен Житомирским филиалом института «Укрземпроект»,

который является специализированной организацией по составлению проектов

рекультивации земель.

Организация работ по рекультивации, ежегодные площади рекультивации и

сроки выполнения этих работ уточняются в процессе отработки карьера при

составлении ежегодных планов развития горных работ.

В смете на рекультивацию, на начальном этапе разработки карьера,

предусматриваются лишь работы по снятию и складированию почвенно-

растительного слоя. Эти работы производятся за счёт капитальных затрат на

строительство карьера.

6.7.3. Охрана недр.

Охрана недр предполагает рациональную разработку полезных ископаемых с

целью сокращения до минимума потерь полезного ископаемого, комплексное

использование последнего со стремлением к идеалу – безотходному

производству.

В проекте «Политехник» предпринята попытка оптимального решения этих

задач для чего:

- принят вариант флангового вскрытия месторождения, позколяющий снизить

потери полезного ископаемого;

- до минимума сведены потери полезного ископаемого под транспортными

коммуникациями;

- вскрышные породы мягкой и части скальной вскрыши (выветрелые породы)

применяются для строительства автодорог;

- полезное ископаемое используется комплексно для производства блоков,

бутового камня, щебня и отсева.

Потери полезного ископаемого по карьеру «Политехник» составляют около

10% (общекарьерные) или 57 тыс. м3.

При отработке карьера возможен прирост запасов за счёт внешнего

заложения транспортных коммуникаций и внешней фиксации бортов карьера.

Кроме того. Запасы, прогнозируемые геологами и находящиеся ниже отметки

+190, могут быть отработаны в перспективе, так как при проектировании

карьера «Политехник» соблюдены требования «Единых правил охраны недр» (1987

год).

6.7.4.Восстановление земель.

Карьер «Политехник» располагается на мало продуктивных землях, часть

которых принадлежит колхозу имени «Суворова», а часть отдана местными

властями жителям посёлка гоподского типа Головино под огороды. Земли хотя и

имеют сравнительно низкое качество почвенно-растительного слоя и частично

уже нарушены, подлежат восстановлению путём их рекультивации, заключающейся

в выполаживании отвалов и посадки на них лесных насаждений.

Намечаемые мероприятия позволяют произвести отработку карьера

«Политехник» без нарушения экологической обстановки в районе месторождения

и не требуют специальной оценки воздействия намечаемой деятельности на

окружающую среду (ОВОС), так как технологическая схема добычи габро-норита

не предполагает применение экологически вредных видов работ и технологий,

подземные и поверхностные воды не загрязняются химическими веществами, а

производство практически безотходное.

7. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ.

Цель раздела – определить реальность планируемого объёма выпуска

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11